(57)【要約】【課題】  小型化を可能にした中間転写型熱転写印刷装置を提供する。【解決手段】  この中間転写型熱転写印刷装置では、再転写（二次転写）時において、フィルムＦからカードＳに画像を熱転写した後に、カードＳからフィルムＦを冷時剥離させる必要がある。そこで、剥離部４０をフィルムＦの搬送経路Ｋ上でヒートローラ２３よりも下流側に配置し、この剥離部４０を冷却手段３０により強制的に冷却している。その結果、ヒートローラ２３で一旦加熱されたフィルムＦ及びカードＳを、この剥離部４０によって強制的に冷却することができる。これによって、カードＳに対するインクの定着性を促進させ、ヒートローラ２３に近づけるように剥離部４０を配置させることができるので、カードＳの冷却距離を短くでき、その結果として装置の小型化を図ることができる。【選択図】  図４
2006181730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドとプラテンとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、前記記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、
前記フィルムの搬送経路上で前記ヒートローラよりも下流側に配置された冷却手段と、
前記冷却手段に設けられると共に、前記再転写時に前記記録媒体に熱圧着された前記フィルムに対して前記ヒートローラよりも下流側で接触するように配置された剥離部とを備えたことを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、
冷媒が流動する冷媒通路をもった冷却本体と、
前記冷媒を前記冷媒通路内に圧送するポンプとを備え、
熱伝導性金属からなる前記剥離部は、前記冷却本体の表面に密着固定されたことを特徴とする請求項１記載の中間転写型熱転写印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷画像をフィルム上に一旦転写した後、フィルム上の画像を記録媒体の表面に転写するための中間転写型熱転写印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０００−１８７７１２号公報がある。この公報に記載されたカード記録装置は、磁気ストライプ付きのカード、ＩＣカードなどの表面に所望の画像を印刷するための装置である。すなわち、このカード記録装置は、フィルム及びカラーインクリボンをサーマルヘッドとプラテンローラとで挟み込んで、カラーインクリボンによってフィルム上に画像を一旦熱転写（一次転写）し、その後、フィルム上の画像とカードの表面とを重ね合わせながら、ヒートローラでフィルムを加熱させている。このとき、フィルムをカードに押圧することによって、カードの表面にフィルム上の画像が再転写（二次転写）される。そして、再転写時にカードに熱圧着されたフィルムは、ヒートローラよりも下流側でカードから剥離するように流動し、これによって、カードへの画像転写が完了する。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８７７１２号公報
【特許文献２】特開平５−１６９６９２号公報
【特許文献３】特開平５−２６１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再転写時にカードからフィルムを剥離させるに際し、カードとフィルムとを分離させる位置にガイドローラ等の剥離手段が配置されているが、カードに対するインクの定着性を向上させるためには、ヒートローラの位置と剥離手段との位置を出来るだけ長くして、インクの冷却距離を長くする必要がある。この場合、自然冷却に依存しているので、カードの冷却距離を長くする必要があり、装置を小型化し難いという問題点がある。
【０００５】
本発明は、特に、小型化を可能にした中間転写型熱転写印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、フィルムの搬送経路上でヒートローラよりも下流側に配置された冷却手段と、冷却手段に設けられると共に、再転写時に記録媒体に熱圧着されたフィルムに対してヒートローラよりも下流側で接触するように配置された剥離部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンローラとの協働による一次転写と、ヒートローラによる二次転写とを行うタイプの印刷装置であり、フィルム及びインクリボンを搬送させながら一次転写が実施され、フィルムを搬送させながら二次転写が実施される。このような装置では、再転写（二次転写）時において、フィルムから記録媒体に画像を熱転写した後に、記録媒体からフィルムを冷時剥離させる必要がある。そこで、剥離部をフィルムの搬送経路上でヒートローラよりも下流側に配置し、この剥離部を冷却手段により強制的に冷却している。その結果、ヒートローラで一旦加熱されたフィルム及びカードを、この剥離部によって強制的に冷却することができる。これによって、カードに対するインクの定着性を促進させ、ヒートローラに近づけるように剥離部を配置させることができるので、カードの冷却距離を短くでき、その結果として装置の小型化を図ることができる。
【０００８】
また、冷却手段は、冷媒が流動する冷媒通路をもった冷却本体と、冷媒を冷媒通路内に圧送するポンプとを備え、熱伝導性金属からなる剥離部は、冷却本体の表面に密着固定されると好適である。このような構成を採用した場合、ポンプから圧送される冷媒が冷媒通路内で流動し続けると、冷却本体によって剥離部を常に冷却し続けることができる。従って、ヒートローラの近傍に剥離部を配置した場合でも、剥離部がヒートローラの熱の影響を受けにくくなる。また、ファン冷却に比して騒音も発生し難い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、中間転写型熱転写印刷装置１は、カードプリンタとも呼ばれ、印刷画像を厚さ約２０μｍ程度の透明なフィルムＦに一旦転写した後、このフィルムＦから記録媒体（例えばプラスチック製のキャッシュカード、クレジットカード、プリペードカード、ＩＣカードなど）Ｓに再転写する装置である。このような熱転写印刷装置１は、カードＳを発行する際に利用され、高品位な画像をカードＳの表面に印刷することできる。従って、セキュリティを高める目的で顔写真の入ったカードＳの発行をも可能にする。
【００１２】
このような中間転写型熱転写印刷装置１は、印刷予定のプラスチック製カードＳを積層状態でセッティングするためのストック部２を有する。カードＳは、送出し爪３の進退運動によってストック部２の一番下から一枚ずつ繰り出され、ストック部２から繰り出されたカードＳは、反転部４内に一旦装填される。反転部４が水平状態から９０度回転した後、送りローラ６によってカードＳが上昇すると、カードＳは磁気読み／書き部７内に送り込まれる。そして、この磁気読み／書き部７で、カードＳの磁気ストライプ内に所定の情報を書き込んだり、磁気ストライプ内の所定の情報を読み取る。
【００１３】
これに対して、送りローラ６によってカードＳが下降すると、カードＳは、非接触ＩＣ読み／書き部８内に送り込まれる。そして、この非接触ＩＣ読み／書き部８で、カードＳのＩＣ内に所定の情報を書き込んだり、ＩＣ内の所定の情報を読み取る。その後、反転部４から送り出されたカードＳは、着脱自在なクリーニングローラ１０を通過した後、ガイド溝１２で両側を支持されながら、搬送ローラ１１によりカードＳは画像印刷される直前まで移動する。
【００１４】
なお、磁気検出や非接触ＩＣ検出が必要ない場合には、反転部４は水平に維持される。また、磁気読み／書き部７又は非接触ＩＣ読み／書き部８で不適切と判断されたカードＳは、反転部４の回転後、送りローラ６によってイジェクトボックス９内に排出される。
【００１５】
次に、カードＳへの画像転写を可能にするために、この熱転写印刷装置１は、フィルムＦに画像を熱転写する記録部（一次転写部）Ａと、フィルムＦに転写された画像とカードＳとを対向させて、カードＳに画像を熱転写する再転写部（二次転写部）Ｂと、画像転写後のカードＳの反りを矯正する反り矯正部Ｃとを備えている。
【００１６】
さらに、この熱転写印刷装置１は、抜き差しにより交換可能なフィルムカートリッジ１３とリボンカートリッジ１４とを有している。このフィルムカートリッジ１３では、フィルムＦが上下一対のボビン１５，１６に巻かれ、リボンカートリッジ１４では、カラーインクリボンＲが上下一対のボビン１７，１８に巻かれている。そして、リボンカートリッジ１４内のカラーインクリボンＲには、溶融性又は昇華性のイエロー・マゼンタ・シアンの３色（またはブラックを加えた４色）のインクを１フレームとして周期的にインクが塗布されている。
【００１７】
ここで、前述した記録部Ａでは、プラテンローラ(通称「プラテン」)２０の略半周面にフィルムＦが押し当てられるように巻き付けられ、サーマルヘッド２１によって、プラテンローラ２０上のフィルムＦにカラーインクリボンＲが押し当てられる。そして、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを同期させながら下方に送ることで、加熱状態のサーマルヘッド２１によって、カラーインクリボンＲの第１色目（シアン）がフィルムＦ上に熱転写される。
【００１８】
次に、ラック・ピニオン駆動機構２２によってサーマルヘッド２１を後退させて、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを離間させた状態で、プラテンローラ２０を逆転させながらフィルムＦを上昇させて元の位置に復帰させる。その後、前述の転写動作を繰り返しながら、フィルムＦ上にマゼンタ、イエロー、ブラックの順に色を重層させて、所望のカラー画像をフィルムＦ上に作り出す。
【００１９】
その後、巻取り側ボビン１６等の回転によってフィルムＦ上の記録画像をヒートローラ２３の手前まで移動させる。このとき、カードＳの先端は、フィルムＦ上の記録画像の先端と位置合わせされ、カードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態で再転写部Ｂに送り込まれる。
【００２０】
この再転写部Ｂにおいて、位置合わせされたカードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態でヒートローラ２３と押圧ローラ２４とで挟み込まれ、１６０〜２００°Ｃに加熱されたヒートローラ２３と押圧ローラ２４との協働により、カードＳとフィルムＦとを加圧搬送させながら、フィルムＦ上の記録画像をカードＳの表面に徐々に転写させる。このとき、フィルムＦは、カードＳから剥離しながらボビン１６に巻き取られていく。また、ヒートローラ２３によって加熱されたカードＳには反りが発生するので、カードＳは、反り矯正部Ｃに送り込まれて加圧処理された後、真っ直ぐな状態で装置１外に排出される。
【００２１】
ここで、前述した再転写部（二次転写部）Ｂにおいては、図２〜図４に示すように、ヒートローラ２３を、押圧ローラ２４に対して当接／離間させる必要があるので、このヒートローラ２３は揺動型として構成されている。揺動型を達成するために、ヒートローラ２３は、支持部材６４の先端で回転自在に保持され、支持部材６４の基端は、装置本体４６に設けられた支軸６５によって回転自在に保持されている。そして、支持部材６４に対して水平に設けられた押圧板６６を、回動レバー６７によって上から押し下げることにより、ヒートローラ２３と押圧ローラ２４との間でフィルムＦ及びカードＳを所定の圧力で挟み付けることができる。
【００２２】
さらに、回動レバー６７の基端部６７ａは、装置本体４６側に設けられた駆動モータ（図示せず）によって回動する駆動軸６３に取り付けられ、回動レバー６７の先端には、押圧板６６へのスムーズな当接を可能にするための転動ローラ６８が設けられている。また、押圧板６６から回動レバー６７が離間した際にヒートローラ２３を押圧ローラ２４から自動的に離間させるために、支軸６５と支持部材６４とが、ねじりコイルバネ６９を介して連結されている。そして、図７に示すように、回転レバー６７の転動ローラ６８が下に向かって移動することで、ヒートローラ２３は押圧ローラ２４に向けて押し下げられ、回転レバー６７の転動ローラ６８が上に向かって移動することで、ヒートローラ２３は押圧ローラ２４から離間する方向にバネ力をもって上昇する。
【００２３】
このような構成に基づき、再転写部（二次転写部）ＢでフィルムＦの画像をカードＳ上に熱転写することができる。しかしながら、ヒートローラ２３と押圧ローラ２４との間でフィルムＦ及びカードＳを均一な圧力で挟み付けなければ、カードＳ上の印画濃度が安定せず、印画にムラが発生する。
【００２４】
そこで、印画ムラの発生を防止する場合、ヒートローラ２３の長手方向において押圧力を調整する必要がある。具体的な方策として、回動レバー６７の基端部６７ａに設けられた貫通孔７０内に駆動軸６３を挿入し、この基端部６７ａに調整ネジ７１を螺着し、この調整ネジ７１の先端を駆動軸６３に強く押し当てる。このような構成により、調整ネジ７１を緩めると、駆動軸６３及びヒートローラ２３の長手方向に回動レバー６７を自由に移動させることができ、調整ネジ７１を締め込むと、駆動軸６３に対して回動レバー６７を任意の位置でしっかりと固定することができる。
【００２５】
例えば、図５を参照して考察すると、カードＳ上の右半分の印画が薄い場合、ヒートローラ２３の右側の押圧力を高める必要があるので、矢印Ｐ１で示すように回動レバー６７を右に移動させて印画調整を行う。これに対し、カードＳ上の左半分の印画が薄い場合、ヒートローラ２３の左側の押圧力を高める必要があるので、矢印Ｐ２で示すように回動レバー６７を左に移動させて印画調整を行う。
【００２６】
このように構成された再転写部（二次転写部）Ｂにおいては、カードＳとフィルムＦとは、図４に示すように、１６０〜２００°Ｃに加熱されたヒートローラ２３と押圧ローラ２４との協働により、カードＳとフィルムＦとを加圧搬送させながら、フィルムＦ上の画像をカードＳの表面に徐々に転写させていく。そして、フィルムＦは、カードＳから剥離しながらボビン１６に巻き取られていく。
【００２７】
このとき、ヒートローラ２３によってフィルムＦ及びカードＳに加えられた熱をある程度冷却した後でなければ、インクがカードＳに定着せず、インクの定着が完了しない前にフィルムＦをカードＳから無理に引き剥がすと、フィルムＦの剥離不良が発生する。そして、これを防止するためには、カードＳの冷却距離を長くする必要があり、装置１を小型化させ難い。そこで、加熱位置から剥離位置までのカードＳの冷却距離を短くするために、図４に示すように、フィルムＦの搬送経路Ｋ上でヒートローラ２３よりも下流側に冷却手段３０を配置させる。
【００２８】
この冷却手段３０は、図５〜図７に示すように、熱伝導性金属（例えば、アルミ合金、銅など）からなるＵ字状の冷却本体３１を有し、この冷却本体３１は、平行な上側部分３１ａ及び下側部分３１ｂと、上側部分３１ａの基端と下側部分３１ｂの基端とを連結する連結部３１ｃとからなる。そして、この冷却本体３１内には、Ｕ字状の内側冷媒通路Ｄ１と外側冷媒通路Ｄ２とからなる冷媒通路Ｄが形成され、冷媒通路Ｄ内には、冷媒として水やガスが封入されている。
【００２９】
この冷媒通路Ｄは、冷却本体３１の内部で長手方向に沿って形成されたＵ字状の仕切壁３２と、外側の冷媒通路Ｄ２の途中を仕切る隔壁３３とにより形成されている。また、隔壁３３を境にして、冷却本体３１の連結部３１ｃには、冷媒導入管３４及び冷媒導出管３５の先端がそれぞれ固定され、冷媒導入管３４及び冷媒導出管３５の基端はポンプ３６に接続され、このポンプ３６は、熱交換可能な循環型のポンプが適切である。
【００３０】
さらに、冷却本体３１の上側部分３１ａには、熱伝導性の高い金属（例えば、アルミ合金、銅など）からなる板状の剥離部４０が固定されている。この剥離部４０は、上片４０ａと下片４０ｂとからなるＬ字形状の金属板によって形成され、上片４０ａ及び下片４０ｂは、上側部分３１ａの表面に密着するように固定されている。また、この剥離部４０の下片４０ｂは、再転写部Ｂにおいて略水平に延在するカードＳの搬送経路Ｈ上に配置されると共に、ヒートローラ２３よりも下流側でフィルムＦの表面に接触し続ける。
【００３１】
さらに、再転写部Ｂの下流側でカードＳからフィルムＦを確実に剥離させるために、再転写部（二次転写部）Ｂの剥離位置Ｇにおいて、カードＳの搬送経路Ｈに対してフィルムＦの搬送経路Ｋを鋭角にする必要がある。そこで、上片４０ａと下片４０ｂとの直交により剥離位置Ｇを形成する。
【００３２】
このような装置１では、冷却後の冷媒をポンプ３６によって冷媒通路Ｄ内に圧送し続けると、このような剥離部４０は、冷媒通路Ｄ内を循環する冷媒によって強制的に冷却され続ける。そして、ヒートローラ２３で一旦加熱されたフィルムＦが剥離部４０に接触し続けることで、フィルムＦ及びカードＳが剥離部４０によって強制的に冷却され続ける。このような強制冷却によって、カードＳ上でのインクの定着性が促進され、その結果として、剥離部４０をヒートローラ２３に近づけるように配置させることができる。カードＳの冷却距離を短くでき、装置１の小型化及び印刷時間の短縮にも寄与する。
【００３３】
さらに、ポンプ３６から圧送される冷媒が冷媒通路Ｄ内で流動し続けるので、冷却本体３１によって剥離部４０を常に冷却し続けることができる。そして、ヒートローラ２３の近傍に剥離部４０を配置した場合でも、剥離部４０がヒートローラ２３からの熱の影響を受けにくくなる。また、Ｕ字状の冷却本体３１を採用することで、開放部分３１ｄからフィルムＦを容易に装填することができ、フィルムカートリッジ１３の抜き差しを容易にする。そして、この冷却手段３０は、ファン冷却に比して騒音も発生し難い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】再転写部（二次転写部）におけるヒートローラと押圧ローラとを示す断面図である。
【図３】ヒートローラを示す斜視図である。
【図４】ヒートローラの揺動を示す側面図である。
【図５】冷却手段を示す斜視図である。
【図６】図５のＶI−ＶI線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶII−ＶII線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…中間転写型熱転写印刷装置、２０…プラテンローラ（プラテン）、２１…サーマルヘッド、２３…ヒートローラ、３０…冷却手段、３１…冷却本体、３６…ポンプ、４０…剥離部、Ｄ…冷媒通路、Ｋ…フィルムの搬送経路、Ｓ…カード（記録媒体）、Ｆ…フィルム、Ｒ…カラーインクリボン（インクリボン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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